(57)【要約】【課題】  固有振動数の異なる構造物または橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物等に効率よく容易に対応できるようにする。【解決手段】  ベース１に立てられた支柱３に回転自在に支持されたほぼ水平方向のアーム６と、アーム６とベース１との間に設けられたばね９と、アーム６の端部に作用した重錘８と、アーム６とベース１との間に設けられた減衰器１１とを備え、アーム６が支柱３に支持された支持点Ｓと、ばね９がアーム６に連結された連結点Ｔとの距離に対し、支持点Ｓと、重錘８がアーム６に作用した作用点Ｇとの距離が、大であり、かつ、支持点Ｓをアーム６に添い移動自在にする。【選択図】        図１
2005299160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに立てられた支柱と、
該支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向のアームと、
該アームと前記ベースとの間に設けられたばねと、
前記アームの端部に作用した重錘と、
前記アームと前記ベースとの間に設けられた減衰器とを備え、
前記アームが前記支柱に支持された支持点と、前記ばねが前記アームに連結された連結点との距離に対し、
前記支持点と、前記重錘が前記アームに作用した作用点との距離が、大であり、
かつ、前記支持点を前記アームに添い移動自在にした
ことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
ばねを、アーム及びベースに添い移動自在にしたことを特徴とする請求項１記載の制振装置。
【請求項３】
減衰器を、アーム及びベースに添い移動自在にしたことを特徴とする請求項１または２記載の制振装置。
【請求項４】
支柱上端の支柱上基板にボルト挿通用支柱上基板孔が形成され、
アームに複数個のボルト挿通用アーム孔が形成され、
前記上基板孔と前記アーム孔に挿通されたボルト及びナットにより、前記支柱に前記アームが支持されたことを特徴とする請求１、２または３記載の制振装置。
【請求項５】
ベース及びアームが、それぞれベースＨ形鋼及びアームＨ形鋼からなり、
複数個のボルト挿通用アーム孔が前記アームＨ形鋼の下フランジに形成され、
支柱下端の支柱下基板にボルト挿通用支柱下基板孔が形成され、
前記ベースＨ形鋼の上フランジに複数個のボルト挿通用ベース孔が形成され、
前記支柱下基板孔と前記ベース孔に挿通されたボルト及びナットにより、前記支柱が前記ベースに固着されたことを特徴とする請求項４記載の制振装置。
【請求項６】
支柱位置及びばね位置のベースＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間、及び前記支柱位置及び前記ばね位置のアームＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間に、それぞれリブを設けたことを特徴とする請求項５記載の制振装置。
【請求項７】
リブが、上板及び下板と、前記上板と前記下板を連結した立板とからなり、
前記上板が、Ｈ型鋼の上フランジにねじ止めされ、前記下板が前記Ｈ形鋼の下フランジにねじ止めされたことを特徴とする請求項６記載の制振装置。
【請求項８】
支柱上基板孔及びアーム孔に挿通されたボルトがリブの下板を貫通し、前記ボルト及びナットにより前記リブがアームに固着されたことを特徴とする請求項７記載の制振装置。
【請求項９】
リブが、立板と前記立板の後端に連結した前記立板に垂直な奥板とからなり、
Ｈ形鋼のウェブ両面に、それぞれ前記リブの前記奥板があてがわれ、
前記両奥板及び前記ウェブを貫通したボルト及びナットにより、前記両リブが前記ウェブにねじ止めされたことを特徴とする請求項６記載の制振装置。
【請求項１０】
ベースの両端部下面に、ベース浮かし用浮かし体を装着し、前記ベースを取付面から浮かしたことを特徴とする請求項１、２、３、４，５，６，７，８または９記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固有振動数の異なる構造物または橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物等に効率よく容易に対応できるばね系同調質量ダンパー、即ち制振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
吊橋や斜張橋の主塔の風による振動の制振対策としての制振装置は、支点で支持された振子軸の下部に重錘を固着し、支点より上部の振子軸の両側にばねを設けるとともに、支点より若干下方の振子軸の両側に減衰器を設けている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】山口宏樹著「構造振動・制御」１３３頁                        共立出版株式会社  １９９６年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記制振装置は、基本的には振子軸の支点より下部に重錘、支点より上部にばねを設けたものに過ぎず、固有振動数の異なる構造物または橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物等に対応することを念頭に置いた構造的な配慮がなされているとは言い難い。そのため、振動数や減衰量の調整に非常に労苦を要し、場合によっては種々のばね及び減衰器を用意して対応に当らねばならないという問題点がある。
本発明は、前記の点に留意し、固有振動数の異なる構造物または橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物等に効率よく容易に対応できる制振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するために、本発明の制振装置は、ベースに立てられた支柱と、該支柱に回転自在に支持されたほぼ水平方向のアームと、該アームと前記ベースとの間に設けられたばねと、前記アームの端部に作用した重錘と、前記アームと前記ベースとの間に設けられた減衰器とを備え、前記アームが前記支柱に支持された支持点と、前記ばねが前記アームに連結された連結点との距離に対し、前記支持点と、前記重錘が前記アームに作用した作用点との距離が、大であり、かつ、前記支持点を前記アームに添い移動自在にしたものである（請求項１）。
【０００５】
また、ばねを、アーム及びベースに添い移動自在にすることが望ましい（請求項２）。
減衰器を、アーム及びベースに添い移動自在にすることが好ましい（請求項３）。
さらに、支柱上端の支柱上基板にボルト挿通用支柱上基板孔を形成し、アームに複数個のボルト挿通用アーム孔を形成し、前記上基板孔と前記アーム孔に挿通されたボルト及びナットにより、前記支柱に前記アームを支持するようにする（請求項４）。
【０００６】
ベース及びアームを、それぞれベースＨ形鋼及びアームＨ形鋼により構成し、複数個のボルト挿通用アーム孔を前記アームＨ形鋼の下フランジに形成し、支柱下端の支柱下基板にボルト挿通用支柱下基板孔を形成し、前記ベースＨ形鋼の上フランジに複数個のボルト挿通用ベース孔を形成し、前記支柱下基板孔と前記ベース孔に挿通されたボルト及びナットにより、前記支柱を前記ベースに固着するようにする（請求項５）。
【０００７】
支柱位置のベースＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間、及び支柱位置のアームＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間に、それぞれリブを設けるようにする（請求項６）。
【０００８】
リブを、上板及び下板と、前記上板と前記下板を連結した立板とにより構成し、前記上板が、Ｈ型鋼の上フランジにねじ止めされ、前記下板が前記Ｈ形鋼の下フランジにねじ止めするようにする（請求項７）。
【０００９】
支柱上基板孔及びアーム孔に挿通されたボルトをリブの下板に貫通し、前記ボルト及びナットにより前記リブをアームに固着するようにする（請求項８）。
【００１０】
リブを、立板と前記立板の後端の奥板とにより構成し、Ｈ形鋼のウェブ両面に、それぞれ前記リブの前記奥板をあてがい、前記両奥板及び前記ウェブを貫通したボルト及びナットにより、前記両リブを前記ウェブにねじ止めするようにする（請求項９）。
【００１１】
ベースの両端部下面に、ベース浮かし用浮かし体を装着し、前記ベースを取付面から浮かすようにする（請求項１０）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の制振装置は、前記記載のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ベースに立てられた支柱に、ほぼ水平方向のアームが回転自在に支持され、アームとベースとの間にばね及び減衰器が設けられ、アームの端部に重錘が作用し、
アームが支柱に支持された支持点と、ばねがアームに連結された連結点との距離に対し、支持点と、重錘がアームに作用した作用点との距離が、大であり、かつ、支持点をアームに添い移動自在にしたため、
ばねの連結点と重錘の作用点とがてこの作用する位置関係にあり、重錘の重錘量に対するばねのばね定数を大にすることができ、かつ、支柱がアームを支持する支持点が、アームに添って移動自在であるため、固有振動数の異なる構造物または橋梁等架設段階毎に固有振動数が変化する構造物等に効率よく対応することができ、また、支持点の移動も、ベースとアーム間にジャッキ等を当てがうことにより、アームを容易に持ち上げて移動することができ、移動作業が容易である（請求項１）。
【００１３】
また、ばねが、アーム及びベースに添い移動自在であるため、固有振動数の変化に対して、ばねの設置位置を変えることにより、制振装置の減衰量を簡単に変化させることができる（請求項２）。
【００１４】
減衰器が、アーム及びベースに添い移動自在であるため、減衰器の位置を変えることにより制振装置の減衰量を簡単に変化させることができる（請求項３）。
【００１５】
支柱上端の支柱上基板にボルト挿通用支柱上基板孔が形成されるとともに、アームに複数個のボルト挿通用アーム孔が形成され、上基板孔とアーム孔に挿通されたボルト及びナットにより、支柱にアームが支持されているため、既設の複数個のアーム孔から所望のアーム孔を選択し、上基板孔、アーム孔及びボルト、ナットによりアームを支持できるとともにアームの支持点を移動でき、移動作業を短時間に容易に行うことができる（請求項４）。
【００１６】
ベース及びアームが、それぞれベースＨ形鋼及びアームＨ形鋼からなり、複数個のボルト挿通用アーム孔がアームＨ形鋼の下フランジに形成され、支柱下端の支柱下基板にボルト挿通用支柱下基板孔が形成されるとともに、ベースＨ形鋼の上フランジに複数個のボルト挿通用ベース孔が形成され、支柱下基板孔とベース孔に挿通されたボルト及びナットにより、支柱がベースに固着されているため、ベース及びアームがＨ形鋼であって強固で安価であり、下基板孔、ベース孔及びボルト、ナットにより、支柱をベースに簡単に着脱できるとともに、上基板孔、アーム孔及びボルト、ナットによりアームを支柱に容易に着脱できる（請求項５）。
【００１７】
支柱位置及びばね位置のベースＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間、及び支柱位置及びばね位置のアームＨ形鋼の上フランジと下フランジとの間に、それぞれリブが設けられているため、強い力の作用するベースＨ形鋼及びアーム形鋼を簡単に補強することができる（請求項６）。
【００１８】
リブが、上板及び下板と、上板と下板を連結した立板とからなり、上板が、Ｈ型鋼の上フランジにねじ止めされ、下板がＨ形鋼の下フランジにねじ止めされているため、リブを簡単に構成できるとともに、上板及び下板と上フランジ及び下フランジとをねじ止めにより、リブをＨ形鋼に容易に固着でき、かつ、Ｈ形鋼の上下の振動に際し、上フランジ及び下フランジとリブとが離れることなく一体となって振動し、強度を損なうことなく補強することができる（請求項７）。
【００１９】
支柱上基板孔及びアーム孔に挿通されたボルトがリブの下板を貫通し、ボルト及びナットによりリブがアームに固着されているため、支柱にアーム及びリブを同時に固着でき、アーム及びリブの固着作業が簡単である（請求項８）。
【００２０】
リブが、立板と立板の後端に連結した立板に垂直な奥板とからなり、Ｈ形鋼のウェブ両面に、それぞれリブの奥板があてがわれ、両奥板及びウェブを貫通したボルト及びナットにより、両リブがウェブにねじ止めされているため、リブを簡単に構成できるとともに、Ｈ形鋼のウェブ両側にそれぞれリブを同時に容易に固着でき、かつ、さほど強い力が作用しない減衰器位置のベースＨ形鋼、アームＨ形鋼の補強に適用することができる（請求項９）。
【００２１】
ベースの両端部下面に、ベース浮かし用浮かし体を装着し、ベースを取付面から浮かしたため、ベースの下側に空間ができ、ばね、減衰器ないしは支柱下側のＨ形鋼下フランジに、上板、下板、立板からなるリブの下板を簡単に固着することができ、ベース下側の作業が容易になる（請求項１０）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態を、図１ないし図７を参照して説明する。
１はＨ形鋼からなる左右に水平方向のベース、１ａ、１ｂ、１ｃはそれぞれベース１の上フランジ、下フランジ、ウェブ、２ａ、２ｂ、２ｃはそれぞれ上フランジ１ａ、下フランジ１ｂ、ウェブ１ｃに形成された複数個ずつの上ベース孔、下ベース孔、ウェブ孔であり、上ベース孔２ａと下ベース孔２ｂは、図２Ｂに示すように、ウェブ１ｃを挟んだ両フランジ１ａ、１ｂの両側に形成されているとともに、上ベース孔２ａと下ベース孔２ｂは、図２Ａに示すように、同じ鉛直線上に形成されている。
【００２３】
３は角形鋼管からなる支柱、４ａは支柱３の上端に回転機構Ｋを介して設けられた支柱上基板、５ａは支柱上基板４ａに形成された複数個のボルト挿通用支柱上基板孔、４ｂは支柱３の下端に固着された支柱下基板、５ｂは支柱下基板４ｂに形成された複数個のボルト挿通用支柱下基板孔であり、支柱下基板孔５ｂ及び上ベース孔２ａにボルトが挿通され、ナットの締着により支柱３がベース１の所望の位置に固着される。前記基板孔５ａ、５ｂは基板４ａ、４ｂの四隅に形成されている。
【００２４】
６はＨ形鋼からなる左右にほぼ水平方向のアーム、６ａ、６ｂ、６ｃはそれぞれアーム６の上フランジ、下フランジ、ウェブ、７ａ、７ｂ、７ｃはそれぞれ上フランジ６ａ、下フランジ６ｂ、ウェブ６ｃに形成された複数個ずつの上アーム孔、下アーム孔、ウェブ孔であり、上アーム孔７ａと下アーム孔７ｂは、上ベース孔２ａと下ベース孔２ｂと同じ鉛直線上に形成され、下アーム孔７ｂ及び支柱上基板孔５ａにボルトが挿通され、ナットの締着によりアーム６が支柱３に支持されている。
【００２５】
８はアーム６の一端部に装着された積層鋼板からなる重錘、９はアーム６の他端部とベース１との間に設けられたばね、１０ａはばね９の上端に回転機構Ｋを介して設けられたばね上基板であり、支柱上基板４ａとほぼ同形で、支柱上基板孔５ａと同様の位置にばね上基板孔が形成され、ばね上基板孔及び下アーム孔７ｂにボルトが挿通され、ナットの締着によりばね９の上端がアーム６に連結されている。１０ｂはばね９の下端に回転機構Ｋを介して設けられたばね下基板であり、支柱下基板４ｂとほぼ同形で、支柱下基板孔５ｂと同様の位置にばね下基板孔が形成され、ばね下基板孔及び上ベース孔２ａにボルトが挿通され、ナットの締着によりばね９の下端がベース１に連結されている。
【００２６】
１１は重錘８と同じ側のアーム６とベース１との間に設けられた減衰器であり、ばね９と同様、減衰器１１の上端に回転機構Ｋを介して減衰器上基板１２ａが設けられ、減衰器上基板１２ａに形成された上基板孔及び下アーム孔７ｂにボルトが挿通され、減衰器１１の上端がアーム６に連結され、減衰器１１の下端に回転機構Ｋを介して減衰器下基板１２ｂが設けられ、減衰器下基板に形成された下基板孔及び上ベース孔２ａにボルトが挿通され、減衰器１１の下端がベース１に連結されている。
【００２７】
１３はリブであり、上下に位置する細長の上板１３ａ及び下板１３ｂと、上板１３ａと下板１３ｂを連結した２個の立板１３ｃとからなり、立板１３ｃはＨ形鋼の上下フランジ間隔と同じ上下長さであり、上板１３ａ、下板１３ｂは支柱下基板４ｂの左右方向とほぼ同じ長さを有し、２個の立板１３ｃの左右間隔は、支柱３の左右幅とほぼ同じであり、上板１３ａ、下板１３ｂの両端部に、支柱下基板孔５ｂと同じ左右間隔のリブ孔１４が形成されている。
【００２８】
そして、支柱３下方のベース１のウェブ１ｃ両側にリブ１３を設け、前記の支柱下基板孔５ｂ、上ベース孔２ａに挿通されるボルトを、リブ孔１４にも挿通し、ナットの締着により、ベース１の上フランジ１ａに支柱下基板４ｂとリブ１３の上板１３ａを同時に固着し、下板１３ｂのリブ孔１４と下ベース孔２ｂにボルトを挿通し、ナットの締着によりリブ１３の下板１３ｂを下フランジ１ｂに固着する。
【００２９】
ばね９下方のベース１部分も同様に、ウェブ１ｃ両側にリブ１３を設け、ばね下基板孔、上ベース孔２ａに挿通されるボルトを、上板１３ａのリブ孔１４にも挿通し、ベース１の上フランジ１ａにばね下基板１０ｂと同時に固着し、下板１３ｂを下フランジ１ｂに固着する。
【００３０】
さらに、支柱３の上方及びばね９の上方のアーム６部分も同様に、ウェブ１ｃ両側にリブ１３を設け、支柱上基板孔５ａ、下アーム孔７ｂに挿通されるボルト、及びばね上基板孔、下アーム孔７ｂに挿通されるボルトを、それぞれリブ孔１４にも挿通し、アーム６の下フランジ６ｂに、支柱３及びばね９の上端と同時に固着し、上板１３ａを上フランジ６ａに固着する。
【００３１】
１５は前記リブ１３の強度より若干弱い軽強度リブであり、並設された、上下フランジ間隔と同じ上下長さの２個の立板１５ａと、両立板１５ａの後端を連結し立板１５ａに垂直な奥板１５ｂとからなり、奥板１５ｂの上部、下部にリブ孔１６が形成されている。
【００３２】
そして、減衰器１１下方のベース１のウェブ１ｃ及び上方のアーム６のウェブ６ｃの両面にそれぞれ奥板１５ｂをあてがい、各奥板１５ｂのリブ孔１ｂ及びウェブ孔２ｃ、７ｃを貫通したボルト、ナットにより、各リブ１５をウェブ１ｃ、６ｃにねじ止めする。
【００３３】
１７はベース１を浮かす断面逆Ｔ形の浮かし体であり、ベース１の両端部下面に溶接等により装着され、ベース１を取付面より浮かし、ベース１下面の作業を容易にしている。１８はベース１端部の上・下フランジ１ａ、１ｂ間に固着された板状リブ、１９はベース１の下フランジ１ｂと浮かし体１７との間に固着された板状リブであり、板状リブ１８、１９は溶接等により固着されている。
【００３４】
そして、アーム６が支柱３に支持された支持点Ｓと、ばね９がアーム６に連結された連結点Ｔとの距離ｌに対し、支持点Ｓと、重錘８がアーム６に作用した作用点Ｇとの距離Ｌが、大であり、従って、重錘８とばね９がてこの作用する位置関係にあり、周期が長い振動数の小さい固有振動数に対し、重錘８の重量が大であっても強いばね定数のばね９を使用することが可能となる。
【００３５】
さらに、ベース１の上フランジ１ａに複数個の上ベース孔２ａが形成され、アーム６の下フランジ６ｂに複数個の下アーム孔７ｂが形成されているため、支柱３、ばね９及び減衰器１１をアーム６及びベース１に添い移動自在であり、固定振動数の異なる構造物に容易に対応することができ、減衰量を簡単に変化させることができる。
【００３６】
その上、支柱３がアーム６を支持する支持点Ｓを、アーム６に添い移動させることにより、その移動距離をｍとすれば、支持点Ｓと連結点Ｔとの距離はｌ−ｍ、支持点Ｓと作用点Ｇとの距離はＬ−ｍとなり、Ｌ＞ｌであるため、Ｌ−ｍ＞ｌ−ｍとなり、てこ比がより大になり、固有振動数の異なる構造物に対し効率よく容易に対応することがある。
【００３７】
なお、ばね９は、支柱３に対し重錘８と同じ側のアーム６に連結されていてもよく、また支柱３は角形鋼管のほか、丸形鋼管あるいはＨ形鋼でもよく、ベース１及びアーム６も角形鋼管を適用することができ、支柱３及びアーム６は、前記形態に限定されるものではない。
【００３８】
また、軽強度リブ１５は、図８Ａに示すように、立板１５ａが１個の切断平面がＴ形であってもよく、さらに、図８Ｂに示すように、切断平面がＬ形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の１形態の正面図である。
【図２】Ａは図１の支柱下部部分の正面図、ＢはＡの切断平面図である。
【図３】Ａは図１の支柱上部部分の正面図、ＢはＡの切断下面図、ＣはＡの切断右側面図である。
【図４】図１の減衰器の下方のベース部分の切断右側面図である。
【図５】図１のリブの斜視図である。
【図６】図１の軽強度リブの斜視図である。
【図７】Ａは図１のベース左端部部分の正面図、ＢはＡの切断右側面図である。
【図８】Ａ、Ｂは図６の軽強度リブの他の側である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ベース
１ａ  上フランジ
１ｂ  下フランジ
１ｃ  ウェブ
２ａ  上ベース孔
２ｂ  下ベース孔
２ｃ  ウェブ孔
３    支柱
４ａ  支柱上基板
４ｂ  支柱下基板
５ａ  支柱上基板孔
５ｂ  支柱下基板孔
６    アーム
６ａ  上フランジ
６ｂ  下フランジ
６ｃ  ウェブ
７ａ  上アーム孔
７ｂ  下アーム孔
８    重錘
９    ばね
１１    減衰器
１３    リブ
１３ａ  上板
１３ｂ  下板
１３ｃ  立板
１５    軽強度リブ
１５ａ  立板
１５ｂ  奥板
１７    浮かし体
Ｓ    支持点
Ｔ    連結点
Ｇ    作用点
【図１】
2005299160.tif 000003
【図２】
2005299160.tif 000004
【図３】
2005299160.tif 000005
【図４】
2005299160.tif 000006
【図５】
2005299160.tif 000007
【図６】
2005299160.tif 000008
【図７】
2005299160.tif 000009
【図８】
2005299160.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月6日(2004.5.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、ばねが、アーム及びベースに添い移動自在であるため、固有振動数の変化に対して、ばねの設置位置を変えることにより、容易に対応することができる（請求項２）。